Cercetătorii Institutului Medical Howard Hughes au descoperit o legătură moleculară între o dietă bogată în grăsimi, în stil occidental, și apariția diabetului de tip 2. În studiile efectuate pe șoareci, oamenii de știință au arătat că o dietă bogată în grăsimi perturbă producția de insulină, rezultând semnele clasice ale diabetului de tip 2.

dietă

Într-un articol publicat în numărul din 29 decembrie 2005 al revistei Cell, cercetătorii raportează că eliminarea unei singure gene care codifică enzima GnT-4a glicoziltransferază (GnT-4a) perturbă producția de insulină. Important, oamenii de știință au arătat că o dietă bogată în grăsimi suprimă activitatea GnT-4a și duce la diabetul de tip 2 din cauza eșecului celulelor beta pancreatice.

Experimentele indică o explicație mecanicistă a motivului pentru care celulele beta pancreatice care nu reușesc nu simt glucoza în mod corespunzător și modul în care acest lucru poate duce la afectarea producției de insulină, a declarat Jamey Marth, investigator al Institutului Medical Howard Hughes de la Universitatea din California, San Diego (UCSD) . Marth și primul autor Kazuaki Ohtsubo de la UCSD au colaborat la studii cu cercetători de la Kirin Brewery Co. Ltd. și Universitatea din Fukui, ambele în Japonia.

Descoperirea legăturii dintre dietă și producția de insulină oferă noi informații care pot ajuta la dezvoltarea tratamentelor care vizează etapele incipiente ale diabetului de tip 2. În primele sale faze, boala cauzează eșecul celulelor beta secretoare de insulină în pancreas, ceea ce duce la niveluri ridicate de glucoză din sânge. Pe măsură ce boala progresează, celulele beta secretoare de insulină supracompensează glicemia crescută și, în cele din urmă, pompează prea multă insulină. Acest lucru duce la rezistența la insulină și la diabetul de tip 2 complet.

Noile studii sugerează că persoanele cu predispoziție moștenită la diabetul de tip 2 ar putea avea variații ale genei pentru GnT-4a, au spus cercetătorii. La nivel mondial, peste 200 de milioane de oameni au diabet de tip 2 și aproape 20 de milioane de persoane din Statele Unite au fost diagnosticate cu această tulburare.

Marth și colegii săi și-au început studiile în speranța de a afla mai multe despre funcția glicozilării proteinelor în pancreas. S-au concentrat pe funcția GnT-4a, în parte, deoarece este extrem de exprimată în pancreas. GnT-4a este un tip de enzimă cunoscută sub numele de glicoziltransferază care atașează molecule asemănătoare zahărului numite glicani de proteine ​​într-un proces numit glicozilare. Glicanii sunt esențiali pentru buna funcționare a multor proteine.

Se știa că GnT-4a menține transportorii de glucoză pe suprafața celulelor beta din pancreas. Acei transportatori, cum ar fi Glut-2, joacă un rol crucial în a permite celulei beta să simtă cât de multă glucoză este în sânge. Transportul glucozei prin membrana celulară în celulele beta pancreatice declanșează secreția de insulină.

Noile studii au arătat că, în absența unei enzime GnT-4a suficiente, Glut-2 nu are glican atașat, care este necesar pentru a fi exprimat la nivelul membranei celulare. Fără acel glican, Glut-2 părăsește suprafața celulei și se internalizează, unde nu mai poate transporta glucoza în celulă. La rândul său, acest eșec afectează secreția de insulină, provocând diabet de tip 2 la șoareci.

„Ceea ce a fost cu adevărat uimitor pentru noi, totuși, a fost că, atunci când am hrănit șoarecii normali cu o dietă bogată în grăsimi, am văzut același mecanism de patogenie cu atenuarea nivelurilor enzimei GnT-4a, glicozilarea Glut-2 redusă și pierderea suprafeței celulare Expresie glut-2 ", a spus Marth. „Această constatare poate explica pierderea Glut-2 observată frecvent în diabetul de tip 2. De exemplu, controlul transcripțional al expresiei GnT-4a poate sta la baza patogeniei diabetului de tip 2 la diabetul cu debut matur uman al tinerilor (MODY) și poate ca răspuns la deficitul de semnalizare a leptinei la șoareci db. "

În plus, variațiile sensibilității la diabetul de tip 2 pot rezulta din diferențele moștenite ale genei pentru GnT-4a care pot afecta în cele din urmă nivelul sau activitatea sa. Aceste descoperiri ar putea avea implicații clinice importante, deoarece expresia redusă a GnT-4a a fost observată de alți cercetători în probe de țesut de la oameni cu diabet. "Dacă ați putea cumva stimula producția acestei enzime, ați putea fi capabili să transformați animalele și poate oamenii în rezistenți la diabetul bogat în grăsimi indus de dietă", a spus Marth.

Pentru a explora astfel de posibile aplicații clinice, Marth și colegii săi testează acum dacă supraexprimarea genei GnT-4a la șoarecii transgenici îi face rezistenți la diabetul indus de o dietă bogată în grăsimi sau de mutațiile factorului transcripțional care cauzează MODY.

In cazul in care descoperirile noastre pot fi aplicate la oameni, acestea ar trebui sa ne ofere perspective importante despre modul in care diabetul de tip 2 poate fi prevenit si tratat, a spus el.

În timp ce un deficit de insulină poate provoca diabet, prea multă insulină poate fi, de asemenea, dăunătoare și s-a constatat că contribuie la patogeneza cancerului, a bolilor cardiovasculare, a bolilor ovariene și a bolii Alzheimer. „S-ar putea ca suprimarea producției de insulină într-o anumită măsură să fie benefică în astfel de tulburări și acest lucru ar putea fi realizat teoretic prin inhibarea glicoziltransferazei GnT-4a”, a spus Marth.